神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境感知中的應(yīng) 用 對環(huán)境 的感 知 ，環(huán)境模型 妁表示 是非常重要 的。未 知 環(huán)境中的障礙物的幾何形狀是不確定的，常用的表示方浩是 槽格法。如果用冊格法表示范圍較大的工作環(huán)境，在滿足 精度要求 的情況下，必定要占用大量的內(nèi)存，并且采用柵 格法進(jìn)行路徑規(guī)劃，其計算量是相當(dāng)大的。Kohon~n自組織 神經(jīng)瞬絡(luò)為機(jī)器人對未知環(huán)境的蒜知提供了一條途徑。 Kohone~沖經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一十自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其學(xué)習(xí)的結(jié) 果能體現(xiàn)出輸入樣本的分布情況，從而對輸入樣本實現(xiàn)數(shù) 據(jù)壓縮 。基于 網(wǎng)絡(luò) 的這些特 性，可采 用K0h0n曲 神經(jīng)元 的 權(quán)向量來表示 自由空間，其方法是在 自由空間中隨機(jī)地選 取坐標(biāo)點xltl【可由傳感器獲得】作為網(wǎng)絡(luò)輸入，神經(jīng)嘲絡(luò)通 過對大量的輸八樣本的學(xué)習(xí)，其神經(jīng)元就會體現(xiàn)出一定的 分布形 式 學(xué)習(xí)過程如下：開 始時網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值隨機(jī)地賦值 ， 其后接下式進(jìn)行學(xué) 習(xí)： ， 、 Jm(，)+叫f)f，)一珥ff)) ∈N，(f) (，) VfeN．(f1 其 中M(f1：神經(jīng)元 1在t時刻對 應(yīng)的權(quán)值 ；a(∽ 謂整系 數(shù) ； (『l網(wǎng)絡(luò)的輸八矢量；Ⅳ()：學(xué)習(xí)的 I域。每個神經(jīng)元能最 大限度 地表示一 定 的自由空間 。神經(jīng) 元權(quán) 向量的最 小生成 樹可以表示出自由空問的基本框架。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的鄰域 (，) 可 以動 態(tài)地 定義 成矩形 、多邊 形 。神經(jīng) 元數(shù)量 的選取取 決 于環(huán)境 的復(fù)雜度 ，如果神 經(jīng)元 的數(shù)量 太少 ．它們就 不能 覆 蓋整十空間，結(jié)果會導(dǎo)致節(jié)點穿過障礙物區(qū)域 如果節(jié)點 妁數(shù)量太大 ．節(jié)點就會表示更多的區(qū)域，也就得不到距障 礙物的最大距離。在這種情況下，節(jié)點是對整個 自由空間 的學(xué) 習(xí)，而不是 學(xué)習(xí)最 小框架空 間 。節(jié) 點的數(shù) 量可 以動態(tài) 地定義，在每個學(xué)習(xí)階段的結(jié)柬．機(jī)器人會檢查所有的路 徑．如檢鍘刊路徑上有障礙物 ，就意味著沒有足夠的節(jié)點 來 覆蓋整 十 自由窯 間，需要增加 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點來 重新學(xué) 習(xí) 所 138一 以為了收斂于最小框架表示 ，應(yīng)該采用較少的網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點升 始學(xué)習(xí)，逐步增加其數(shù)量。這種方法比較適臺對擁擠的'E{= 境的學(xué)習(xí)，自由空間教小，就可用線段表示；若自由空問 較大，就需要由二維結(jié)構(gòu)表示 。 采用Kohonen~沖經(jīng)阿絡(luò)表示環(huán)境是一個新的方法。由 于網(wǎng)絡(luò)的并行結(jié)構(gòu)，可在較短的時間內(nèi)進(jìn)行大量的計算。并 且不需要了解障礙物的過細(xì)信息．如形狀、位置等 通過 學(xué)習(xí)可用樹結(jié)構(gòu)表示自由空問的基本框架，起、終點問路 徑 可利用樹的遍 歷技術(shù)報容易地被找到 在機(jī)器人對環(huán)境的感知的過程中，可采用人】：神經(jīng)嘲 絡(luò)技術(shù)對 多傳 感器的信息進(jìn) 行融臺 。由于單個傳感器僅能 提 供部分不 完全 的環(huán)境信息 ，因此只有秉 甩 多種傳感器 才 能提高機(jī)器凡的感知能力。 2 神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)在局部路徑規(guī)射中的應(yīng) 用 局部路徑 規(guī)刪足稱動吝避碰 規(guī)劃 ，足以全局規(guī)荊為指 導(dǎo) 利用在線得到的局部環(huán)境信息，在盡可能短的時問內(nèi)
標(biāo)簽： 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 智能機(jī)器人 導(dǎo)航
上傳時間： 2022-02-12
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摘要: 智能機(jī)器人仿真系統(tǒng)，由于智能機(jī)器人受到自身多傳感器信息融合和控制多樣性等因素的影響，仿真系統(tǒng)設(shè)計主要都 是以數(shù)學(xué)建模的形式化仿真為主，無法實現(xiàn)數(shù)學(xué)建模與場景實現(xiàn)協(xié)調(diào)仿真。為此，首先分析兩輪移動機(jī)器人數(shù)學(xué)運動模型， 然后設(shè)計與機(jī)器人控制系統(tǒng)相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)采集分析、機(jī)器人智能自動控制和人工控制等模塊，以實現(xiàn)機(jī)器人控制的真 實場景。仿真系統(tǒng)利用 LabVIEW 設(shè)計控制界面，并結(jié)合 Robotics 工具包的建模、計算和控制功能。仿真結(jié)果表明設(shè)計的平 臺更適合教學(xué)和實驗室研究，并可為實際的物理過程提供數(shù)據(jù)參考和決策建議。 關(guān)鍵詞: 機(jī)器人; 虛擬; 系統(tǒng)仿真 中圖分類號: TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: B1 引言 隨著測控技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)已成為工業(yè)控制和 自動化測試等領(lǐng)域的新生力量［1］。而機(jī)器人作為一種新型 的生產(chǎn)工具，應(yīng)用范圍已經(jīng)越來越廣泛，幾乎滲透到各個領(lǐng) 域，是一項多學(xué)科理論與技術(shù)集成的機(jī)電一體化技術(shù)。目前 機(jī)器人仿真系統(tǒng)主要集中在復(fù)雜的機(jī)器人數(shù)學(xué)模型構(gòu)建與 形式化仿真，無法實現(xiàn)分析機(jī)器人運動控制的靜態(tài)和動態(tài)特 性，更加無法實現(xiàn)控制的真實場景［2］。為了改善專業(yè)控制軟 件在硬件開發(fā)周期較長的缺點，本文擬建立一個基于通用軟 件的實時仿真和控制平臺，以更適合教學(xué)和實驗室研究。本 文以通用仿真軟件 LabVIEW 和 Robotics ［3］為實時仿真與控 制平臺，采用 LabVIEW 搭建控制界面，利用 Robotics 在后臺 進(jìn)行系統(tǒng)模型和優(yōu)化控制算法計算，使其完成機(jī)器人控制系 統(tǒng)應(yīng)有的靜態(tài)和動態(tài)性能分析，不同環(huán)境下傳感器變化模擬 顯示以及目標(biāo)路徑形成等功能。 2 系統(tǒng)構(gòu)成 仿真系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括了仿真界面、主控制界面、障 礙檢測、智能控制和人工控制模塊。其中主要對人工控制和 智能控制進(jìn)行程序設(shè)計。仿真運行時，障礙檢測一直存在， 主要是為了在智能控制模式下的智能決策提供原始數(shù)據(jù)。 在人工控制模式下，障礙檢測依然存在，只不過對機(jī)器人行 動不產(chǎn)生影響，目的是把環(huán)境信息直觀
標(biāo)簽： 智能機(jī)器人
上傳時間： 2022-03-11
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上傳時間： 2013-06-12
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21世紀(jì)大學(xué)新型參考教材系列 集成電路B 荒井
上傳時間： 2013-04-15
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家電維修(最基礎(chǔ)的教程B)1-20.Torrent
上傳時間： 2013-06-10
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jk-b交通信號控制機(jī)原理圖
標(biāo)簽： jk-b 交通信號 控制機(jī) 原理圖
上傳時間： 2013-07-13
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專輯類-實用電子技術(shù)專輯-385冊-3.609G jk-b交通信號控制機(jī)原理圖-1.3M.zip
上傳時間： 2013-08-02
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專輯類-電子基礎(chǔ)類專輯-153冊-2.20G 21世紀(jì)大學(xué)新型參考教材系列-集成電路B-荒井-159頁-2.8M.pdf
上傳時間： 2013-05-16
上傳用戶：pkkkkp
三次B樣條曲線源代碼,C語言編寫的三次B樣條曲線源代碼，希望大家喜歡。
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上傳時間： 2013-07-13
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超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展，使超聲設(shè)備不斷更新，超聲檢查已成為預(yù)測和評價疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無損、廉價等優(yōu)點，其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺、LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機(jī)型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能，能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進(jìn)行靈活的處理，從而使操作更加方便，圖象質(zhì)量進(jìn)一步提高，并為遠(yuǎn)程醫(yī)療、圖像存儲、拷貝等打下基礎(chǔ)，是一種很有發(fā)展前景、未來市場的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點是用數(shù)字硬件電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實時處理，它的實現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號處理（DSP）應(yīng)用的強(qiáng)有力解決方案。硬件和軟件設(shè)計者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應(yīng)用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應(yīng)快速變化的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r，提出了課題研究內(nèi)容和目標(biāo)。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設(shè)計入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機(jī)構(gòu)。對系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設(shè)計做了描述后，接著分析了超聲信號進(jìn)行數(shù)字化處理的各個子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點、編程原理、設(shè)計流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著，本論文介紹了基于ARM9硬件平臺的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動的開發(fā)，詳細(xì)描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設(shè)備驅(qū)動的詳細(xì)設(shè)計。最后對整個系統(tǒng)的功能和特點進(jìn)行了總結(jié)和展望。
標(biāo)簽： ARM 全數(shù)字 儀的設(shè)計 超聲診斷
上傳時間： 2013-05-28
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